Degradation of High‐Nickel‐Layered Oxide Cathodes from Surface to Bulk: A Comprehensive Structural, Chemical, and Electrical Analysis

材料科学 电池(电) 阴极 离子 能量色散X射线光谱学 过渡金属 氧化物 电极 粒子(生态学) 电子能量损失谱 降级(电信) 冶金 化学工程 纳米技术 扫描电子显微镜 复合材料 电子工程 物理化学 透射电子显微镜 功率(物理) 催化作用 有机化学 化学 工程类 地质学 物理 海洋学 量子力学 生物化学
作者
Dong‐Su Ko,Jun‐Ho Park,Byong Yong Yu,Docheon Ahn,Kihong Kim,Heung Nam Han,Woo Sung Jeon,Changhoon Jung,Arumugam Manthiram
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:10 (36) 被引量:98
标识
DOI:10.1002/aenm.202001035
摘要

Abstract Multiple applications of lithium‐ion batteries in energy storage systems and electric vehicles require highly stable electrode materials for long‐term battery operation. Among the various cathode materials, high‐Ni cathode materials enable a high energy density. However, cathode degradation accompanied by complex chemical and structural changes results in capacity and voltage fading in batteries. Cathode degradation remains poorly understood; the majority of studies have only explored the oxidation states of transition‐metal ions in localized areas and have rarely evaluated chemical degradation in complete particles after prolonged cycling. This study systematically investigates the degradation of a high‐Ni cathode by comparing the chemical, structural, and electrical changes in pristine and 500 times‐cycled cathodes. Electron probe micro‐analysis and X‐ray energy dispersive spectroscopy reveal changes in the Ni:O ratio from 1:2 to 1:1 over a large area inside the secondary particle. Electron energy loss spectroscopy analysis related to structural changes is performed for the entire primary particle area to visualize the oxidation state of transition‐metal ions in two dimensions. The results imply that the observed monotonic capacity fade without unusual changes is due to the continuous formation of the Ni 2+ phase from the surface to the bulk through chemical and structural degradation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
prime发布了新的文献求助10
1秒前
雨过天晴发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
天天快乐应助玛卡巴卡采纳,获得30
4秒前
xiaohu完成签到,获得积分10
4秒前
zm发布了新的文献求助10
6秒前
温暖的冰菱关注了科研通微信公众号
6秒前
程程发布了新的文献求助10
6秒前
乖猫要努力应助感动黄豆采纳,获得10
7秒前
潘善若发布了新的文献求助10
9秒前
anna发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
充电宝应助momo采纳,获得10
11秒前
勤奋梨愁完成签到,获得积分10
12秒前
summer完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
深情安青应助程程采纳,获得10
15秒前
张雯思发布了新的文献求助10
15秒前
格格完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
Hello应助下一秒采纳,获得10
21秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
24秒前
24秒前
刘娅铷完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
英俊的铭应助全若之采纳,获得10
26秒前
可爱的函函应助绛川采纳,获得10
27秒前
青青子衿发布了新的文献求助10
28秒前
夏日与花火完成签到,获得积分10
28秒前
可爱的函函应助Newky采纳,获得10
28秒前
31秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989263
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531418
关于积分的说明 11253814
捐赠科研通 3270066
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804884
邀请新用户注册赠送积分活动 882084
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809136